JP2015501074A - Improved electrical connector assembly - Google Patents
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Abstract
各々が第1および第2端子(20A,20B)を備えた第1コネクタ(10)および第2コネクタと、第1コネクタ(10)内に設けられた第1および第2インターロック端子(22C、22D)と、を具備した電気コネクタアセンブリであって、第1コネクタ(10)および第2コネクタは嵌合軸(XX)に沿って嵌合/分離されるように形成されており、第2コネクタは、分離の際に、中間位置において第1コネクタ(10)および第2コネクタを遮るように形成された遮断システムを具備し、中間位置においては、第1および第2端子(20A,20B)は互いに接続されており、インターロック端子(22C,22D)は互いに切断されており、第2コネクタは、中間位置において第1および第2コネクタを固定するように形成された固定システムを具備している電気コネクタアセンブリ。A first connector (10) and a second connector each having a first and a second terminal (20A, 20B), and a first and a second interlock terminal (22C, provided in the first connector (10)) 22D), wherein the first connector (10) and the second connector are formed to be fitted / separated along the fitting axis (XX), and the second connector Comprises a shut-off system configured to shut off the first connector (10) and the second connector at an intermediate position during separation, wherein the first and second terminals (20A, 20B) are Connected to each other, the interlock terminals (22C, 22D) are cut from each other, and the second connector is formed to fix the first and second connectors at an intermediate position. An electrical connector assembly which comprises a fixed system.
Description
本発明は電気コネクタアセンブリ、特に電力−燃料ハイブリッド自動車または完全な電気自動車のための電力端子アセンブリに関する。 The present invention relates to an electrical connector assembly, in particular a power terminal assembly for a power-fuel hybrid vehicle or a complete electric vehicle.
自動車産業における近年の傾向は、これらの電力−燃料ハイブリッド車または完全な電気自動車に関心があり、それらの自動車はケーブルを介して高電流および/または高電圧とともにバッテリによって電力供給されている。 Recent trends in the automotive industry are concerned with these power-fuel hybrid vehicles or fully electric vehicles, which are powered by batteries with high current and / or high voltage via cables.
電気バッテリはこれらの自動車のエンジンにエネルギを供給するために使用されるが、自動車の他の電気機器の電気供給のためにも使用され得る。 Electric batteries are used to supply energy to the engines of these vehicles, but can also be used to supply electricity for other electrical devices in the vehicle.
電気コネクタアセンブリは、バッテリを他の電気機器に電気的に接続するために使用されている。各々のそのような電気コネクタアセンブリは、バッテリに接続される第1コネクタと、電気機器に接続される第2コネクタと、を具備している。バッテリに接続される代わりに、第1コネクタはモータ、空調システム等の自動車の他の要素に接続されることが可能である。 Electrical connector assemblies are used to electrically connect batteries to other electrical equipment. Each such electrical connector assembly includes a first connector connected to the battery and a second connector connected to the electrical equipment. Instead of being connected to a battery, the first connector can be connected to other elements of the vehicle such as motors, air conditioning systems and the like.
安全上の理由から、コネクタが嵌合されていない間、電力端子を通じて電気がわずかしか流れないか、またはまったく流れないことが必要とされる。 For safety reasons, little or no electricity needs to flow through the power terminals while the connector is not mated.
本発明の目的は、コネクタが嵌合される前に電力端子が電源切断されていることが保障された、改良された電気コネクタアセンブリを提供することである。 It is an object of the present invention to provide an improved electrical connector assembly that ensures that the power terminals are powered off before the connectors are mated.
この目的のために、第1および第2端子を備えた第1コネクタと、第1および第2端子を備えた第2コネクタと、第1コネクタ内に設けられた第1インターロック端子および第2インターロック端子と、を具備した電気コネクタアセンブリを提供している。 For this purpose, a first connector having first and second terminals, a second connector having first and second terminals, a first interlock terminal and a second connector provided in the first connector. An electrical connector assembly having an interlock terminal is provided.
第1および第2コネクタは、第1端子同士、第2端子同士、およびインターロック端子同士を接続および切断するために、未嵌合位置と嵌合完了位置との間において嵌合軸に沿って嵌合および分離されるように形成されている。 The first and second connectors are connected along the fitting axis between the unfitted position and the fitting completion position in order to connect and disconnect the first terminals, the second terminals, and the interlock terminals. It is formed to be fitted and separated.
第2コネクタは、第1および第2コネクタの分離の際に、中間位置において第1および第2コネクタを遮るように形成された遮断システムを具備している。 The second connector includes a blocking system configured to block the first and second connectors at an intermediate position when the first and second connectors are separated.
中間位置においては、第1端子は互いに接続されており、第2端子は互いに接続されているが、インターロック端子は互いに切断されている。 In the intermediate position, the first terminals are connected to each other and the second terminals are connected to each other, but the interlock terminals are disconnected from each other.
第2コネクタは、中間位置において第1および第2コネクタを固定するように形成された固定システムを具備している。 The second connector includes a securing system configured to secure the first and second connectors at an intermediate position.
これらの特徴を伴って、中断が分離動作内に導入されており、作業者は、2つのコネクタを嵌合軸に沿って分離することのみによっては、それらを分離することができない。 With these features, interruptions are introduced in the separation operation, and the operator cannot separate the two connectors only by separating them along the mating axis.
本発明のある実施形態においては、請求項に規定された1つ以上の特徴も使用されてもよい。 In certain embodiments of the invention, one or more features defined in the claims may also be used.
本発明の他の特徴および利点は、以下に非限定的な実施例として提供されたその実施形態の記載、および添付の図面からすぐに明らかになるだろう。 Other features and advantages of the present invention will become readily apparent from the description of embodiments thereof, given below as non-limiting examples, and from the accompanying drawings.
異なった図において、同一の参照符号は類似のまたは同様の要素を示している。 In the different figures, the same reference signs refer to similar or analogous elements.
図1は、図2に示された第2コネクタ12と長手嵌合軸XXに沿って嵌合する第1コネクタ10の詳細を示しており、第1コネクタは機械的且つ電気的に第2コネクタに接続されて、電気コネクタアセンブリを形成する。
FIG. 1 shows details of the
異なった図において、嵌合軸XXは、第1コネクタ10から第2コネクタ12に向かって配向されている。
In different views, the mating axis XX is oriented from the
図1の第1コネクタ10は、第1外側筐体13と内側ハウジング14とを具備している。
The
第1筐体13は全体的に楕円形断面を有する管状の形状であり、嵌合軸XXに沿って延びている。
The
内側ハウジング14は全体的に楕円形断面を有する管状の形状であり、第1筐体13内において嵌合軸XXに沿って延びている。
The
内側ハウジング14は、個々の軸AAおよびBBに沿って延びた2つの円筒スリーブ16Aおよび16Bを具備し、各スリーブは嵌合軸XXに平行であり、且つ個々の収容チャンバ18Aおよび18Bを画定している。
第1コネクタ10は、個々の収容チャンバ18Aおよび18B内に収容され且つ個々の軸AAおよびBBに沿って延びた第1雄電力端子20Aおよび第2雄電力端子20Bを具備している。
The
第1コネクタ10は、収容チャンバ18Aと18Bとの間に配置され且つ嵌合軸XXに平行に延びた第1インターロック端子22Cおよび第2インターロック端子22Dを具備している。インターロック端子22Cおよび22Dは、電気的に制御可能な電源スイッチに接続されることを目的としている。インターロック端子22Cおよび22Dの接続は、電源スイッチの閉鎖を目的とし、インターロック端子22Cおよび22Dの切断は、電源スイッチの開放を目的としている。
The
雄電力端子20Aおよび20Bは、電源スイッチを介して例えば電気バッテリのような電源に接続されることを目的としている。
The
第1コネクタ10は、個々のインターロック端子22Cおよび22Dの前端に配置された2つの絶縁ラグ23Cおよび23Dを具備している。
The
第1コネクタ10はさらに、第1筐体13の上壁26から上向きに突出したガイドピン24を具備している。
The
図2を参照すると、第2コネクタ12は第2外側筐体28と内側ハウジング29とを具備している。
Referring to FIG. 2, the
第2筐体28は全体的に楕円形断面を有するチューブ30であり、嵌合軸XXに沿って延びている。第2筐体28は、嵌合軸XXに平行に伸び且つチューブ30に隣接した上壁32を具備している。
The
内側ハウジング29は全体的に楕円形断面を有する管状の形状であり、第2筐体28のチューブ30の内側において嵌合軸XXに沿って延びている。
The
内側ハウジング29は、個々の軸AAおよびBBのうちの1つに沿って延び且つ個々の収容チャンバ36Aよび36Bを画定した2つの円筒スリーブ34Aおよび34Bを具備している。
第2コネクタ12は、個々の収容チャンバ36Aおよび36B内に収容され且つ個々の軸AAおよびBBに沿って延びた第1雌電力端子38Aおよび第2雌電力端子38Bを具備している。雌電力端子38Aおよび38Bは、例えば自動車のエンジンのような電気機器に接続されることを目的としている。
The
図3において最もよく見られているように、第2コネクタ12は2つの可撓性アーム42Cおよび42Dを備えたインターロック短絡部材40を具備している。短絡部材40は2つのスリーブ34Aと34Bとの間に配置され、第1コネクタ10および第2コネクタ12が嵌合工程にある場合に、可撓性アーム42Cおよび42Dは、最初に個々のインターロック端子22Cおよび22Dの前に配置され、次いで絶縁ラグ23Cおよび23Dによって互いに向かって曲げられ(図3)、最終的にインターロック端子22Cおよび22Dと接触する(図6)。
As best seen in FIG. 3, the
第2コネクタ12は、嵌合軸XXに沿って管状の形状を有するスライダ44を具備している。スライダ44は嵌合軸XXに沿って第2筐体28上にスライド可能に組み付けられており、嵌合軸XXに平行に延びた縦長のラック歯46を具備している。
The
ボタン48はスライダ44上に設けられ、嵌合軸XXに直交した方向に沿って押されるようにヒンジ結合されている。
The
スライダ44は、上壁32に向かって突出し且つ前壁52および後部斜面54を備えた停止歯50(図5)を具備している。
The
第2コネクタ12は、嵌合軸XXに直交した軸YYの周りに回転可能に、第2筐体28の上壁32に組み付けられたカムギア56を具備している。
The
図4において最もよく見られているように、カムギア56は、第1コネクタ10(図1)のガイドピン24を受容し且つ駆動するためのガイド溝58を具備している。ガイド溝58は、軸YYに平行且つ軸YYからオフセットされた軸を中心とした略円形の形状である。
As best seen in FIG. 4, the
ガイド溝58は入口開口部60と、ガイド溝58の外周を画定した側壁62と、を具備している。
The
カムギア56はガイド溝58内に設けられた保持ショルダ64を具備し、ガイド溝58内においてガイドピン24を保持する。保持ショルダ64は全体的に弓形であり、入口開口部60に隣接した側壁62上に設けられている。
The
これ以降中間位置と称し、図3および図5においても表されているが、図4に示されたような第1コネクタ10および第2コネクタ12の位置において、ガイドピン24は保持ショルダ64の端点66において保持ショルダ64と接触している。端点66におけるガイドピン24の接線は、軸XXおよびYYに直交した軸ZZに対して10°〜20°の角度αを有している。例えば、αは約14.8°である。
Hereinafter, it is referred to as an intermediate position and is also represented in FIGS. 3 and 5, but the
カムギア56は、軸YYの周りに円形に延びた歯を備えたギアセクション68を具備している。ギアセクション68の歯は、スライダ44の縦長のラック歯46と互いに噛合うように形成されている。
The
カムギア56は、カムギア56の周囲に径方向に開放したチャンバ70をさらに具備している。チャンバ70は、障壁72によって一側が画定され、且つガイド溝58と共有した壁74によって他側が画定されている。
The
カムギア56は、ガイド溝58の反対側に、ギアセクション68とチャンバ70との間に配置された外周当接面76を具備している。
The
遮断要素78は、第1コネクタ10および第2コネクタ12が嵌合されるとき、第1コネクタ10および第2コネクタ12を遮るために設けられている。遮断要素78は嵌合軸XXに平行な方向に沿ってスライド可能なように上壁32に組み付けられており、これは遮断要素78の遮断アーム80がチャンバ70内に進入することによって、カムギア56の回転を遮る前方遮断位置となるためである。
The blocking
遮断要素78は、スライダ44の停止歯50と協働することを目的とした停止歯84を備えた可撓性アーム82をさらに具備している。図5に示されたように、停止歯84は、スライダ44を後ろ向きにスライドさせるために後部斜面54と協働するための前部斜面86と、停止歯50の前壁52と係合することによってスライダ44の前方移動を停止させるための後壁88と、を具備している。
The blocking
第1コネクタ10と第2コネクタ12との嵌合動作が、以下に説明されている。
The fitting operation between the
最初に、第1コネクタ10と第2コネクタ12とは未嵌合/組み立てられていない位置にあり、それらは嵌合軸XXに沿って整列されているが、互いに離間されている。
Initially, the
第2コネクタ12のスライダ44は第2筐体28に対して前方位置にあり、縦長のラック歯46がカムギア56のギアセクション68と係合し、ガイド溝58の入口開口部60が第1コネクタ10のガイドピン24の前で後ろ向きに向けられる。
The
遮断要素78は、カムギア56の当接面76に面して遮断アーム80とともに前に位置している。
The blocking
次いで、第1コネクタ10および第2コネクタ12は、第1コネクタ10のガイドピン24が入口開口部60を通じてカムギア56のガイド溝58に進入するまで、互いに接近させられる。
Next, the
次に、スライダ44は嵌合軸XXに沿って後ろ向きに移動され、これによってラック歯46が歯の噛合いを介してカムギア56を回転させる。カムギア56が回転すると、ガイドピン24をガイド溝58に沿って移動させ、第1コネクタ10が第2コネクタに向かって最終嵌合位置/組み立てられた位置へと移動することを補助する。
Next, the
カムギア56の回転動作は、ガイドピン24がガイド溝58の端部に当たり、且つ当接面76が遮断要素78との係合から解除される用に駆動されたときに停止する。
The rotation of the
この嵌合動作の間に、雄電力端子20Aおよび20Bは最初に個々の雌電力端子38Aおよび38Bに接続され、次いでインターロック端子22Cおよび22Dはインターロック短絡要素40を介して互いに接続される(図6)。
During this mating operation, the
このことは電源スイッチの閉鎖、ならびにそれに続いた電力端子20A、20B、38A、および38Bを具備した回路の電源投入に通じる。
This leads to the closing of the power switch and the subsequent power-up of the circuit comprising the
次いで、第1コネクタ10および第2コネクタ12は、遮断要素78を後ろ向きに押すことによって嵌合した位置において遮られ、遮断アーム80はカムギア56のチャンバ70に進入する。したがって、カムギア56は遮断アーム80の当接を介してチャンバ70の障壁72に対して矢印Fの方向に回転することが防止され、これによってスライダ44の前方へのスライドを防止している。
The
第1コネクタ10を第2コネクタ12から分離するために、遮断要素78は前方に押され、カムギア56を遮断アーム80から解放する。
In order to separate the
次いで、スライダ44は前方に移動され、このことは中間位置までカムギア56を回転させることに通じる。この中間位置において、スライダ44の停止歯50は遮断要素78の停止歯84と係合し(図5)、これによってスライダ44が第1コネクタ10からさらに遠ざかるようにスライドすることを遮っている。
The
中間位置においては、ガイドピン24は保持ショルダ64によってガイド溝58内に保持され(図4)、この位置において第1コネクタ10と第2コネクタ12とを固定する。
At the intermediate position, the
中間位置においては、雄電力端子20Aおよび20Bは、まだ雌電力端子38Aおよび38Bに接続されているが、インターロック端子22Cおよび22Dは互いに切断されている。
In the intermediate position,
次いで、ボタン48は軸YYに平行な軸に沿って押され、ボタンは可撓性アーム82を下向きに曲げ、これによって停止歯84をスライダ44の停止歯50から係合解除する。
The
次いで、スライダ44は第1コネクタ10からさらに遠ざかるように移動され、ガイドピン24をガイド溝58から係合解除し、第1コネクタ10と第2コネクタ12とは分離する。
Next, the
ガイドピン24、スライダ44、およびカムギア56は、2つのコネクタ10および12のための嵌合/分離システムを形成している。
停止歯84を備えた遮断要素78およびスライダ44の停止歯50は遮断システムを形成し、第1コネクタ10および第2コネクタ12の分離の際に、中間位置において第1コネクタと第2コネクタ12とを遮っている。
The blocking
保持ショルダ64は、第1コネクタ10および第2コネクタ12を中間位置において固定する固定システムを形成している。実際に、作業者がスライダ44に前向きの力を加えた場合であっても、ガイドピン24が保持ショルダ64内に捕獲されることによって、カムギア56は矢印Zの方向に回転することを防止されている。したがって、作業者は嵌合軸XXに沿ってそれらを分離することのみによって、2つのコネクタ10および12を分離させることが不可能である。
The holding shoulder 64 forms a fixing system that fixes the
ボタン48は遮断システムを解放する解放システムを形成し、これによって中間位置から第1コネクタ10および第2コネクタ12を解放する。
固定システムおよび解放システムを備えたブロックシステムは、雌電力端子38Aおよび38Bから離脱される間に、雄電力端子20Aおよび20Bがもはや電力供給されないことを保証することが可能である。このことは、第1および第2コネクタの分離の際に生じる電気アーク放電を防止している。実際に、解放システムを作動させるために作業者によって必要とされる時間は、例えば少なくとも1秒であり、これは電力端子20A、20B、38A、および38Bの電力切断のためには十分である。このように、中間位置においては、電力端子20A、20B、38A、および38Bは電源から切断されているが、互いにまだ接続されており、残りの電力の流れは1つの電力端子から他の電力端子への流れによって減少している。
A block system with a locking system and a release system can ensure that the
したがって、本発明は、第1および第2コネクタが安全に分離可能な電気コネクタアセンブリを提供している。 Accordingly, the present invention provides an electrical connector assembly in which the first and second connectors can be safely separated.
10 ・・・第1コネクタ
12 ・・・第2コネクタ
13 ・・・第1外側筐体
14,29 ・・・内側ハウジング
16A,16B,34A,34B ・・・円筒スリーブ
18A,18B,36A,36B ・・・収容チャンバ
20A ・・・第1雄電力端子
20B ・・・第2雄電力端子
22C ・・・第1インターロック端子
22D ・・・第2インターロック端子
23C,23D ・・・絶縁ラグ
24 ・・・ガイドピン
26,32 ・・・上壁
28 ・・・第2外側筐体
30 ・・・チューブ
38A ・・・第1雌電力端子
38B ・・・第2雌電力端子
40 ・・・インターロック短絡部材
42C,42D,82 ・・・可撓性アーム
44 ・・・スライダ
46 ・・・ラック歯
48 ・・・ボタン
50,84 ・・・停止歯
52 ・・・前壁
54 ・・・後部斜面
56 ・・・カムギア
58 ・・・ガイド溝
60 ・・・入口開口部
62 ・・・側壁
64 ・・・保持ショルダ
68 ・・・ギアセクション
70 ・・・チャンバ
72 ・・・障壁
74 ・・・壁
76 ・・・外周当接面
78 ・・・遮断要素
80 ・・・遮断アーム
86 ・・・前部斜面
88 ・・・後壁
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記第1および第2コネクタ(10,12)は、前記第1端子(20A,38A)同士、前記第2端子(20B,38B)同士、および前記インターロック端子(22C,22D)同士を接続および切断するために、未嵌合位置と嵌合完了位置との間において嵌合軸(XX)に沿って嵌合および分離されるように形成されており、
前記第2コネクタ(12)は、前記第1および第2コネクタ(10,12)の分離の際に、中間位置において前記第1および第2コネクタ(10,12)を遮るように形成された遮断システムを具備し、
前記中間位置においては、前記第1端子(20A,38A)は互いに接続されており、前記第2端子(20B,38B)は互いに接続されており、前記インターロック端子(22C,22D)は互いに切断されており、
前記第2コネクタ(12)は、前記中間位置において前記第1および第2コネクタ(10,12)を固定するように形成された固定システムを具備していることを特徴とする電気コネクタアセンブリ。 A first connector (10) having first and second terminals (20A, 20B), a second connector (12) having first and second terminals (38A, 38B), and the first connector (10 A first interlock terminal (22C) and a second interlock terminal (22D) provided in the electrical connector assembly,
The first and second connectors (10, 12) connect the first terminals (20A, 38A) to each other, the second terminals (20B, 38B), and the interlock terminals (22C, 22D) to each other. In order to cut, it is formed so as to be fitted and separated along the fitting axis (XX) between the unfitted position and the fitting completion position.
The second connector (12) is formed so as to block the first and second connectors (10, 12) at an intermediate position when the first and second connectors (10, 12) are separated. System,
In the intermediate position, the first terminals (20A, 38A) are connected to each other, the second terminals (20B, 38B) are connected to each other, and the interlock terminals (22C, 22D) are disconnected from each other. Has been
The electrical connector assembly, wherein the second connector (12) comprises a securing system configured to secure the first and second connectors (10, 12) in the intermediate position.
前記第2コネクタ(12)は、対応した第1および第2端子(38A,38B)、前記嵌合軸(XX)に沿ってスライド可能に第2筐体(28)上に組み付けられたスライダ(44)、ならびに前記嵌合軸(XX)に直交した軸(YY)の周りに回転可能に前記第2筐体(28)に組み付けられたカムギア(56)を収容した第2筐体を具備し、
前記ガイドピン(24)、前記スライダ(44)、および前記カムギア(56)は互いに協働するように形成され、前記第1および第2コネクタ(10,12)の嵌合/分離を補助していることを特徴とする請求項1に記載の電気コネクタアセンブリ。 The first connector (10) accommodates corresponding first and second terminals (20A, 20B), interlock terminals (22C, 22D), and guide pins (24) protruding from the first housing (13). The first housing (13),
The second connector (12) is a slider (assembled on the second housing (28) so as to be slidable along the corresponding first and second terminals (38A, 38B) and the fitting shaft (XX). 44), and a second housing that houses a cam gear (56) assembled to the second housing (28) so as to be rotatable about an axis (YY) orthogonal to the fitting shaft (XX). ,
The guide pin (24), the slider (44), and the cam gear (56) are formed to cooperate with each other, and assist the fitting / separation of the first and second connectors (10, 12). The electrical connector assembly of claim 1 wherein:
前記固定システムは、前記ガイド溝(58)内に設けられ且つ前記ガイド溝(58)内のガイドピン(24)を保持するように形成された保持ショルダ(64)を具備していることを特徴とする請求項2に記載の電気コネクタアセンブリ。 The cam gear (56) includes a guide groove (58) formed to receive and drive the guide pin (24);
The securing system comprises a holding shoulder (64) provided in the guide groove (58) and configured to hold a guide pin (24) in the guide groove (58). The electrical connector assembly according to claim 2.
前記保持ショルダ(64)は、前記入口開口部(60)に隣接した側壁(62)に設けられていることを特徴とする請求項3に記載の電気コネクタアセンブリ。 The guide groove (58) comprises an inlet opening (60) and a side wall (62) defining an outer periphery of the guide groove (58),
The electrical connector assembly according to claim 3, wherein the retaining shoulder (64) is provided on a side wall (62) adjacent to the inlet opening (60).
前記第1コネクタ(10)の前記第1および第2端子(20A,20B)は前記電源スイッチを介して前記自動車要素に接続されており、
前記インターロック端子(22C,22D)は前記電源スイッチに接続されて、前記インターロック端子(22C,22D)の接続は前記電源スイッチを閉じ、前記インターロック端子(22C,22D)の切断は前記電源スイッチを開放することを特徴とする電気デバイス。 An electrical device for a motor vehicle comprising a motor vehicle element, an electrically controllable power switch, and the electrical connector assembly according to any one of claims 1-9,
The first and second terminals (20A, 20B) of the first connector (10) are connected to the automobile element via the power switch,
The interlock terminal (22C, 22D) is connected to the power switch, the connection of the interlock terminal (22C, 22D) closes the power switch, and the disconnection of the interlock terminal (22C, 22D) is the power supply. An electrical device characterized by opening a switch.
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